[发明专利]发光元件、光源装置和投影显示装置

权利要求书

1.一种发光元件，包括：

光源层；和

光学元件层，所述光学元件层堆叠在所述光源层上，来自所述光源层的光进入所述光学元件层中，其中：

所述光源层包括基板和在所述基板上形成的一对层，即，空穴输送层和电子输送层；

所述光学元件层包括：等离子体激元激发层，所述等离子体激元激发层堆叠在所述光源层的与所述光源层的所述基板侧相反的侧，并且具有高于从所述光源层输出的光的频率的等离子体频率；和出射层，所述出射层堆叠在所述等离子体激元激发层上，所述出射层将从所述等离子体激元激发层入射的光转换成具有预定出射角的光以输出所述光；并且

所述等离子体激元激发层被夹在具有介电性质的两个层之间。

2.根据权利要求1所述的发光元件，其中包括在所述等离子体激元激发层的所述光源层侧堆叠的结构的入射侧部分的有效介电常数低于包括在所述等离子体激元激发层的所述出射层侧堆叠的结构和与所述出射层形成接触的介质的出射侧部分的有效介电常数。

3.根据权利要求2所述的发光元件，其中：

所述有效介电常数是复有效介电常数ε_eff，并且所述复有效介电常数ε_eff满足以下公式(1)，其中x轴和y轴是平行于所述等离子体激元激发层的界面的方向，z轴是垂直于所述等离子体激元激发层的所述界面的方向，ω是从所述光源层输出的光的角频率，ε(ω，x，y和z)是在所述入射侧部分或者所述出射侧部分中的电介质的介电常数分布，积分范围D是所述入射侧部分或者所述出射侧部分的三维坐标的范围，k_spp，z是表面等离子体激元的波数的z分量，并且j是虚数单位：

[公式1]

ϵeff=∫∫∫Dϵ(ω,x,y,z)exp(2jkspp,zz)∫∫∫Dexp(z)]]>··········公式(1)

并且所述表面等离子体激元的所述波数的所述z分量k_spp，z和所述表面等离子体激元的所述波数的x和y分量k_spp满足以下公式(2)和(3)，其中ε_metal是所述等离子体激元激发层的介电常数的实部，并且k₀是光在真空中的波数：

[公式2]

kspp,z=ϵeffk02-kspp2]]>··············公式(2)

[公式3]

kspp=k0ϵeffϵmetalϵeff+ϵmetal]]>···············公式(3)